420 vs 1.2083 vs 1.2316: Alegerea unui oțel inoxidabil pentru matrițe

O familie, trei utilizări

Oțelurile inoxidabile martensitice pentru matrițe sunt oțeluri călibile cu 13–17% crom. Cele trei clase cel mai des comparate diferă mai mult decât sugerează eticheta lor de tip „420”:

	AISI 420 (1.4021/1.4028)	1.2083	1.2316
Carbon	~0.2–0.3%	~0.40%	~0.36%
Crom	~13%	~13%	~16%
Molibden	—	—	~1.1%
Duritate de lucru tipică	40–52 HRC, în funcție de clasă	48–52 HRC	48–52 HRC călit, sau pre-călit

420: clasa economică

420 simplu acoperă cea mai largă gamă, de la 1.4021 moale la variante mai dure de tip 420J2. Se prelucrează ușor prin așchiere, se călește adecvat și oferă rezistență de bază la rugină pentru baze de matriță, plăci ejectoare, coloane de sprijin și cavități în care rășina nu este corozivă, iar cerința de lustruire este modestă. Limita sa superioară este reală: calitatea lustruirii și rezistența la coroziune punctiformă sunt limitate de puritatea și de nivelul său de crom.

1.2083: clasa pentru lustruire

1.2083 (X40Cr14, apropiat de AISI 420 modificat) este oțelul inoxidabil clasic pentru cavități: suficient carbon pentru 48–52 HRC, carburi fine și răspuns bun la gravare și lustruire. Pentru finisaje oglindă, piese optice și medicale, specificați versiunea ESR (retopită sub zgură electroconductoare). Retopirea elimină incluziunile de sulfuri și oxizi care altfel apar ca pori și linii de tragere într-o cavitate lustruită; materialul ESR se și corodează punctiform mai puțin în exploatare, deoarece coroziunea punctiformă începe de obicei la incluziuni.

1.2316: clasa pentru coroziune

Cu aproximativ 16% crom plus molibden, 1.2316 are cea mai puternică rezistență la coroziune dintre cele trei — răspunsul standard pentru PVC și alte rășini care eliberează halogeni, ale căror vapori de acid clorhidric atacă clasele inoxidabile inferioare. Este adesea furnizat pre-călit pentru matrițe mari, sacrificând puțin din duritatea maximă în schimbul unui risc zero de tratament termic pe blocuri mari. Lustruirea sa oglindă este bună, dar, în stare standard (fără ESR), de obicei cu o treaptă sub ESR 1.2083.

Alegerea

• Cost redus, rășini blânde, finisaj moderat → 420.
• Lustruire maximă, contact medical/optic/alimentar, depozitare umedă → 1.2083, ESR pentru lucrări oglindă.
• PVC, rășini ignifuge sau altfel corozive, blocuri mari pre-călite → 1.2316.

Toate cele trei necesită totuși o practică sensibilă a matriței: coroziunea începe mai întâi în canalele de răcire și în planurile de separație, astfel încât tratarea apei și protecția la oprire contează la fel de mult ca și clasa.

Note de lucru

Oțelurile inoxidabile călite pentru matrițe sunt de obicei cumpărate recoapte și călite după prelucrarea de degroșare, deoarece deformarea la 48–52 HRC este mică, dar nu zero; adaosul pentru rectificare de finisare și lustruire trebuie planificat. Două atenționări practice:

• Reparații: reparațiile prin sudură pe cavități inoxidabile sunt posibile, dar solicitante — sunt necesare materiale de adaos potrivite și tratament termic complet ulterior pentru a evita zone moi sau predispuse la rugină.
• Nitrurare: nitrurarea cu gaz a unei cavități inoxidabile crește rezistența la uzură a suprafeței, dar leagă cromul liber și poate reduce rezistența la coroziune pentru care oțelul a fost cumpărat; este un compromis deliberat, nu o îmbunătățire gratuită.
• Canale de răcire: calitatea găuririi și a finisării în interiorul canalelor de apă contează — canalele rugoase, cu crustă, la oricare dintre cele trei clase, sunt locul unde începe de obicei colorarea prin coroziune a pieselor.